Un système de communication gigabit révolutionnaire combine lasers et ondes radio pour une utilisation dans des conditions météorologiques difficiles.

Une équipe de recherche de l'Université de Da Nang a développé avec succès un système de communication sans fil à un gigabit par seconde qui combine de manière flexible lasers et ondes radio, fonctionne en temps réel et s'adapte aux conditions météorologiques, offrant ainsi une solution de connectivité haut débit fiable pour les zones reculées.

Le projet de recherche intitulé « Développement d'un système de transmission de données gigabit hautement fiable combinant intelligemment les ondes laser et radio pour les zones au terrain complexe et aux conditions météorologiques difficiles », financé par la Fondation nationale pour le développement des sciences et des technologies (NAFOSTED), a été mené par le professeur agrégé Dr Nguyen Tan Hung, de l'Université de Da Nang, et ses collègues.

Simulation générale d'un système de couplage entre FSO et ondes radio pour les zones au relief accidenté et aux conditions météorologiques difficiles.

Selon le Dr Nguyen Tan Hung, la communication sans fil utilisant la lumière laser est une technologie de transmission d'informations à haut débit qui peut être installée rapidement et à un coût bien inférieur à celui de la technologie des câbles à fibre optique, notamment dans les zones au relief complexe telles que les collines, les montagnes, les rivières ou les zones urbaines à forte densité de bâtiments de grande hauteur.

Dans les régions fréquemment touchées par des catastrophes naturelles telles que les tempêtes et les inondations, la mise en place d'un réseau câblé s'avère très complexe. Ces catastrophes peuvent détruire intégralement les réseaux câblés, et leur remise en service peut prendre des mois, voire des années. En revanche, la transmission sans fil par laser peut être rétablie en quelques jours, voire quelques heures, après une catastrophe. C'est pourquoi cette technologie est considérée comme la solution de communication haut débit la plus adaptée aux zones rurales, aux régions isolées et aux zones montagneuses du Vietnam, caractérisées par un relief accidenté et une forte exposition aux catastrophes naturelles.

Cependant, la technologie FSO se heurte également à des défis importants, tels qu'une forte sensibilité au brouillard, à la fumée, à la pluie et aux aérosols atmosphériques, qui dégradent les signaux et interrompent les liaisons. Améliorer sa fiabilité est donc essentiel à son adoption à grande échelle.

Partant de ce besoin pratique, le projet dirigé par le professeur associé Dr. Nguyen Tan Hung se concentre sur le développement d'un système de communication sans fil utilisant des lasers à grande vitesse (gigabits par seconde) avec une configuration flexible et un traitement en temps réel pour répondre à diverses conditions météorologiques.

Pour ce faire, le projet propose d'utiliser des techniques de codage à haute efficacité spectrale et énergétique, telles que la modulation de phase et d'amplitude multibande (CAP) ou le multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), combinées à des techniques avancées d'égalisation de canal afin d'améliorer la qualité de transmission. Des techniques avancées de filtrage d'impulsions, comme les formats d'impulsions Xia et SRRC, sont également utilisées pour optimiser l'efficacité du système. Ce dernier est implémenté en temps réel sur une plateforme système sur puce (SoC) utilisant la technologie FPGA.

De plus, afin d'éviter les interruptions de connexion dues aux intempéries et de garantir la fiabilité du canal, ce projet propose une solution de commutation douce pour les systèmes de communication sans fil laser haut débit et de radiofréquence. Cette solution repose sur un mécanisme de contrôle automatique de la puissance, basé sur les conditions météorologiques. Il s'agit d'une méthode novatrice et efficace, car elle permet au système de s'autoréguler en fonction des variations météorologiques. Ainsi, les ressources sont réparties de manière optimale entre les canaux laser et radio, assurant la continuité du système à la vitesse de transmission maximale.

Les solutions et techniques proposées dans le cadre de ce projet ont été reconnues par l'obtention d'un brevet, deux publications dans des revues internationales prestigieuses et une contribution à la formation d'étudiants de troisième cycle. Ce projet a été réalisé en collaboration internationale avec l'Université de Northumbria (Royaume-Uni), un institut de recherche de renommée mondiale dans le domaine des communications sans fil par laser.

Le système expérimental de ce projet de recherche est situé à l'Université de Northumbria, au Royaume-Uni.

Représentant l'équipe de recherche, le professeur agrégé Nguyen Tan Hung a expliqué que l'équipe espère que les méthodes et les structures techniques développées permettront de surmonter les limitations des liaisons optiques en espace libre (FSO) traditionnelles, rapprochant ainsi la technologie de transmission de données gigabit d'applications concrètes au Vietnam. Connectée à l'internet à haut débit, cette solution pourra apporter une valeur économique , éducative et sociale à des millions de personnes vivant dans des zones reculées et des régions fréquemment touchées par des catastrophes naturelles, où le besoin d'un système de communication durable est toujours criant.

Centre de communication scientifique et technologique

Source : https://mst.gov.vn/dot-pha-he-thong-truyen-thong-gigabit-ket-hop-laser-va-song-vo-tuyen-trong-dieu-kien-thoi-tiet-khac-nghiet-197251212001734068.htm